同步微专题4 自由落体和竖直上抛运动 同步培优练习 - 2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦自由落体与竖直上抛运动，通过基础到挑战的层级设计，系统覆盖运动规律应用与复杂情境分析，强化运动观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |夯基础|5题（自由落体2题+竖直上抛3题）|基础规律直接应用（图像判断、时间计算、运动性质分析）|从自由落体到竖直上抛，构建匀变速直线运动规律的具体应用链条| |迎挑战|5题|复杂情境综合应用（相对运动、时间间隔、多过程问题）|从单一过程到多过程叠加，提升科学推理与模型建构能力|

人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识点 · 88道经典例题 ·54个经典题型 第二章 匀变速直线运动的研究 同步微专题4 自由落体和竖直上抛运动 同步培优练习 夯基础 固根基 · 强素养 题型一　自由落体运动规律的应用 1．（25-26高三上·广东深圳·期末）四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面。小球的尺寸大小及空气阻力均可忽略不计，下列各图中，能反映出刚要开始运动时各小球相对地面的大致位置的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】依题意可设第1个小球经时间落地，则第2个小球经时间落地，第3个小球经时间落地，第4个小球经时间落地，又因为四个小球做的都是自由落体运动，由，它们下落的高度之比为，因此从下到上相邻两个小球之间的位移越来越大。 故选C。 2．（25-26高三·全国·课后作业）一条悬链长8.8 m，竖直悬挂，现悬链从悬挂点处断开，自由下落，不计空气阻力，则整条悬链通过悬链下端正下方20 m处的一点所需的时间是（g取10 m/s2）（　　） A．0.3 s B．0.4 s C．0.7 s D．1.2 s 【答案】B 【详解】设链条的长度为L，悬链的下端到正下方20m处的一点的距离是h，经t1链条的下端经过此点，则有 解得 经t2链条的上端经过此点，此时悬链的总位移是h+L，则 解得 整条悬链通过悬点正下方20m处的一点所需的时间 △t=t2-t1=2.4s-2s=0.4s 故B正确，ACD错误。 故选B。 题型二　竖直上抛运动 3．（2026·重庆渝中·一模）某一初速度竖直向上抛出一个苹果，并落回手中，忽略空气阻力，以竖直向上为正方向，以下描述此过程苹果的位移—时间图像或速度—时间图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】苹果做竖直上抛运动，其位移、速度与时间的关系分别为， 故其位移—时间图像是开口向下的抛物线，速度—时间图像是一条下降趋势的直线。 故选D。 4．（25-26高三上·贵州安顺·期末）（多选）一科研气球携带设备以 10m/s 的速度匀速上升到离地 20m 时，设备上的一个小配件脱离气球，忽略配件受到的空气阻力，重力加速度。，则配件离开气球后（　　） A．做自由落体运动 B．做竖直上抛运动 C．上升离地的最大高度是45m D．上升离地的最大高度是 25m 【答案】BD 【详解】AB.由于惯性，小配件刚脱离气球有竖直向上的初速度，所以小配件做竖直上抛运动，故A错误，B正确； CD.上升离地的最大高度是 故C错误，D正确。 故选BD。 5．（2026·上海·二模）以8 m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为0.8 s，则小树高约为（　　） A．0.8 m B．1.6 m C．2.4 m D．3.2 m 【答案】C 【详解】石子竖直上升的最大高度为 由题意可知，石子从最高点运动到小树顶端的时间为 则最高点到小树顶端的距离为 则小树高约为 故选C。 迎挑战 拓思维 · 求突破 6．（25-26高三上·辽宁大连·阶段检测）一根竖直杆，在其下端以下处有一长度为的竖直管（杆能穿过管），杆自由下落，它穿过竖直管所用时间为（穿过的过程是指从两个物体刚刚有重叠到完全没有重叠的过程），则竖直杆的长度为（）（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】杆做自由落体运动，根据位移时间关系公式列式求解出杆的下端点到管口的过程 设杆为L，竖直管长度为l，杆的上端点到管底的过程 时间差 联立解得 故选C。 7．（25-26高三上·山西·期中）一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点a的时间间隔为，两次经过一个较高点b的时间间隔为，则a、b之间的距离为　　 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】小球做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最高点自由下落到a点的时间为；物体从最高点自由下落到b点的时间为，竖直上抛运动的加速度a=g，由匀变速直线运动的位移公式： 可得最高点到a点的距离为： 最高点到b点的距离为： a点在b点下方，由两式解得，ab相距 A．，与结论相符，选项A正确； B．，与结论不相符，选项B错误； C．，与结论不相符，选项C错误； D．，与结论不相符，选项D错误； 8．（25-26高三下·安徽·开学考试）某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出，该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒，忽略空气阻力，g取，海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是（　　） A．小球被顶出的初速度为 B．第一个比第二个的位移大 C．小球在空中的速度变化量为 D．小球在空中上升的最大高度为 【答案】D 【详解】A．小球上升时间和下降时间相等，故小球上升和下落的时间均为0.8s，由 可得小球被顶出的初速度为，A错误； B．由匀变速直线运动规律 可得第一个比第二个多走的位移大小为，B错误； C．小球初速度为，末速度为，方向相反，速度变化量为，故C错误； D．小球在空中上升的最大高度为 故D正确。 故选D。 9．（25-26高三上·江西九江·期末）某同学让小球从距地面高度为处竖直向上抛出，开始内上升的高度与最后内上升的高度之比为，不计空气阻力，重力加速度大小为，求： （1）小球最初的平均速度大小； （2）小球上升到最高点离地面的高度H。 【答案】（1）20m/s；（2）32.25m 【详解】（1）竖直上抛运动看成自由落体运动的逆运动，由运动学公式 小球开始内下落高度 最后内下落的高度 最后内下落的高度是小球最初内上升的高度，小球最初的平均速度为 （2）小球自由下落到抛出点的时间为 小球上升到最高点离抛出点的高度为 则小球上升到最高点离地面的高度为 10．（25-26高三上·上海·期中）如图所示，一滴雨滴从离地面31.25m高的楼房屋檐下自由下落（空气阻力不计），下落途中用0.2s的时间通过了一个窗口，窗口的高度为2m，g取10m/s2，求： （1）雨滴落地时的速度大小； （2）雨滴落地需要的时间； （3）雨滴落地前最后1s的位移大小； （4）屋檐距离窗口上边沿的高度。 【答案】（1）25m/s；（2）2.5s；（3）20m；（4）4.05m 【详解】（1）根据公式，解得雨滴落地时的速度大小为 （2）根据公式，解得雨滴落地需要的时间为 （3）雨滴在前1.5s内的位移为 则雨滴落地前最后1s内的位移大小为 h2=h-h1=31.25m-11.25m=20m （4）设屋檐距窗口上边沿的高度为x0，雨滴从屋檐运动到窗口上边沿时间为t0，则 而且 联立解得 x0=4.05m 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识，点·88道 经典例题·54个经典题型 第二章匀变速直线运动的研究 同步微专题4自由落体和竖直上抛运动同步培优练习 夯基础 固根基·强素养 题型一自由落体运动规律的应用 1.(25-26高三上·广东深圳·期末)四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，从开始运动时刻起每隔相等 的时间间隔，小球依次碰到地面。小球的尺寸大小及空气阻力均可忽略不计，下列各图中，能反映出刚要开始 运动时各小球相对地面的大致位置的是() 0 0 0 0 O 0 地面 地面 A 777777 B. 777777 0 0 0 0 0 地面 地面 C.7 D.7777777 2.(25-26高三·全国课后作业)一条悬链长8.8m,竖直悬挂，现悬链从悬挂点处断开，自由下落，不计空气 阻力，则整条悬链通过悬链下端正下方20m处的一点所需的时间是(g取10m/s2)() A.0.3s B.0.4s C.0.7s D.1.2s 题型二竖直上抛运动 3.(2026·重庆渝中.一模)某一初速度竖直向上抛出一个苹果，并落回手中，忽略空气阻力，以竖直向上为正 方向，以下描述此过程苹果的位移一时间图像或速度一时间图像可能正确的是() 第1页共4页 人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识，点·88道 经典例题·54个经典题型 C.( 4.(25-26高三上·贵州安顺期末)（多选）一科研气球携带设备以10/s的速度匀速上升到离地20m时， 设备上的一个小配件脱离气球，忽略配件受到的空气阻力，重力加速度。g=10/s2,则配件离开气球后( A.做自由落体运动 B,做竖直上抛运动 C.上升离地的最大高度是45m D.上升离地的最大高度是25m 5.(2026上海·二模)以8m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为0.8 s,则小树高约为() A.0.8m B.1.6m C.2.4m D.3.2m 迎挑战 拓思维·求突破 6. (25-26高三上·辽宁大连·阶段检测)一根竖直杆AB,在其下端B以下20cm处有一长度为1m的竖直管（杆 能穿过管)，杆自由下落，它穿过竖直管所用时间为04s(穿过的过程是指从两个物体刚刚有重叠到完全没有 重叠的过程)，则竖直杆AB的长度为(g=10m/s2)() A.0.2m B.0.4m c.0.6m D.0.8m 7.(25-26高三上山西·期中)一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点a的时间间隔为Ta,两次 经过一个较高点b的时间间隔为Tb,则α、b之间的距离为 第2页共4页 人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识，点·88道 经典例题·54个经典题型 -B.)c.) D.59(T+T) 8.(25-26高三下·安徽·开学考试)某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定的初速度竖 直向上顶出，该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒，忽略空气阻力，g取 10ms2,海狮抛接球视为同一位置，关于小球在空中运动过程下列说法正确的是() A.小球被顶出的初速度为16m/s B.第一个0.4s比第二个0.4s的位移大2.4m C.小球在空中的速度变化量为8m/s D.小球在空中上升的最大高度为3.2m 9.(25-26高三上·江西九江·期末)某同学让小球从距地面高度为1m处竖直向上抛出，开始1s内上升的高度与 最后1s内上升的高度之比为4：1，不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2,求： (1)小球最初1s的平均速度v大小： (2)小球上升到最高点离地面的高度丑。 10.（25-26高三上·上海·期中)如图所示，一滴雨滴从离地面31.25m高的楼房屋檐下自由下落（空气阻力不 计)，下落途中用0.2s的时间通过了一个窗口，窗口的高度为2m,g取10m/s2,求： (1)雨滴落地时的速度大小： (2)雨滴落地需要的时间： (3)雨滴落地前最后1s的位移大小： (4)屋檐距离窗口上边沿的高度。 第3页共4页 人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识，点·88道 经典例题·54个经典题型 屋檐 。雨滴 窗口业 地面 第4页共4页